磁场与物质的相互作用

第15章磁场与物质的相互作用§15.1物质的磁化§15.2磁化强度和磁化电流§15.3介质中磁场的基本规律§15.4铁磁物质§1物质的磁化一、磁介质的分类及性质实验证明：

若载流导线周围空间充满均匀各向同性介质，则介质内的磁感应强度相对磁导率纯数顺磁质抗磁质铁磁质超导体大多数顺磁质所有抗磁质（103~104）与有关，不是恒量外场撤除后仍保留部分磁性§1物质的磁化一、磁介质的分类及性质磁介质处于磁场中与磁场发生相互作用的物质物质分子中的原子、电子外磁场相互作用物质被磁化过程：运动状态改变产生磁化电流产生附加磁场再作用于磁化电流••••••达到平衡§1物质的磁化二、原子的磁矩eI电子运动周期轨道磁矩轨道角动量电子自旋磁矩为自旋角动量§1物质的磁化三、抗磁性抗磁性存在于一切磁介质中起源：电子轨道运动在外磁场作用下的微小变化••旋进电子产生附加转动形成附加磁矩§1物质的磁化三、抗磁性•设电子质量m，运动半径r，角速度w由角动量定理作旋进，大小不变由旋进角速度（拉摩圆频率）亦即：电子获一附加角动量，产生一附加磁矩§1物质的磁化三、抗磁性分子磁矩抗磁质分子磁矩分子中每个电子的磁矩外磁场的作用产生与外场方向相反的附加磁场抗磁性•§1物质的磁化四、顺磁性顺磁质分子磁矩无外场时，在宏观体元内原因：热运动使取向无规有外场时，不同方向的将转向外场方向原因：力矩作用或从能量角度或多或少地转向外场方向，在一定程度上沿外场方向排列热运动将破坏磁矩的规则排列，温度越高，顺磁性越弱（居里定律）顺磁性和抗磁性分子（固有）磁矩：顺磁质：抗磁质：分子附加磁矩：感应磁化取向磁化

分子电流§15.2磁化强度和磁化电流一、磁化强度SI中单位：二、磁化电流?定义：总效果：在磁介质表面形成磁化电流。斜柱体总磁矩：想象从磁介质表面处挖出一小的斜柱体根据定义：qDSdlqDSdl已知磁化强度求磁化电流：在两种磁介质的界面处情况如何？对比电介质学习[例15-1]

求均匀磁化介质球磁化电流及其在球心处产生磁场。球带状圆电流在球心处产生磁场§15-3介质中磁场的基本规律一、介质中磁场的高斯定理二、磁场强度介质中磁场的安培环路定理：磁化电流产生：外磁场困难所在：对比电介质学习考虑无限长直电流情况(磁场强度)SI中H之单位：A/m取闭合回路l剥去外围磁介质三、各向同性的磁介质抗磁质顺磁质实验公式：：介质的磁化率：介质的磁导率：介质的相对磁导率利用磁高斯定理和安培环路定理可证明：在不同介质交界面两侧的磁场满足如下边界条件：[例15-2]

求磁介质中的磁化强度、磁感应强度及其表面磁化电流线密度。细长均匀磁化棒,磁化强度M，沿棒长方向。求图中各点的H、B。1234567M均匀磁化，只存在磁化面电流，长直螺线管？由§15-4铁磁物质一、铁磁质的磁滞回线oabcdefgHB饱和B-H磁滞回线退磁二、铁磁质的理论解释自发饱和磁化区域饱和磁化软磁：制作：电磁铁，变压器大小磁滞回线窄硬磁：制作：永磁铁大大二、铁磁材料的应用矩磁：记忆元件北宋曾公亮在其《武经总要》中记载的指南鱼的制作方法。曾公亮的原文为："以薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也。"对这段记载，《中国通史》的作者解释说："这里加热是使铁磁物质中的磁畴增加动能，